一种有机废弃物处理系统的制作方法

文档序号:20980751发布日期:2020-06-05 20:00阅读:184来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统有机废弃物处理流程效率低、占地大、成本高等问题,创新性地设计了一体化处理系统,通过分选-粉碎-压榨-沉砂-固液分离-厌氧发酵-调配-好氧堆肥的串联工艺,实现废弃物资源化利用。系统集成多级处理单元,优化能耗配置,提升处理效率与资源回收率。
关键词:有机废弃物处理,一体化系统,高效资源化

本实用新型涉及有机废弃物处理技术领域,特别是一种有机废弃物处理系统,将预处理与中温厌氧发酵及一体化好氧发酵机组合。



背景技术:

有机废弃物(如果蔬垃圾及人畜粪便等)的处理方法主要包括厌氧发酵法和好氧堆肥法。厌氧发酵法:如uasb、cstr、usr及干发酵等,好氧堆肥法:如槽式发酵法、翻抛堆肥、条垛式发酵等。

厌氧发酵处理工艺的分类方法诸多,根据不同的分类方法,厌氧发酵方法被分成不同的发酵工艺。根据发酵阶段所处的反应器的不同进行分类,可以分为两相发酵工艺和单相发酵工艺。按照反应器的操作条件不同,如按固含率可分为湿式、干式工艺,如按运行温度可以分为高温发酵、中温发酵和常温发酵三类。

好氧堆肥是在有氧条件下,好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁忙殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成堆肥物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的微生物死亡,耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明,好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解,同时释放出大量的能量。据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温,将其分成三个阶段:起始阶段、高温阶段和熟化阶段。堆肥过程的影响因素包括:生物挥发性固体、通风供氧、水分、温度、碳氮比等。通常要经过物料预处理、一次发酵、二次发酵和后处理过程。

现有有机废弃物处理设备多是仅具有单一功能,对于种类不一、处理需求不同的废弃物难以全部适用,实用性差,且人工参与度高,环境友好性差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种有机废弃物处理系统,工艺链简单,适应力强,系统运行稳定且处理成本低、节能环保,可用于有机废物的资源化处理。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种有机废弃物处理系统,包括依次设置的大杂质分选设备、粉碎机、螺旋压榨机、螺旋沉砂器、固液分离机、厌氧发酵罐、调配池和好氧堆肥设备,大杂质分选设备的细料出料口连接粉碎机的进料口,粉碎机的出料口连接螺旋压榨机的进料口,螺旋压榨机的出料口连接螺旋沉砂器的进料口,螺旋沉砂器的出料口连接固液分离机的进料口,固液分离机的固体出料口连接厌氧发酵罐的进料口,厌氧发酵罐的出料口连接调配池的进料口,调配池的出料口连接好氧堆肥设备的进料口。

所述的有机废弃物处理系统还包括用于将有机废弃物上料至大杂质分选设备的上料装置。进一步优选的,所述的上料装置为第一螺旋输送机,第一螺旋输送机的排料口连接大杂质分选设备的进料口。物料从收运车的后部直接卸入料仓,料仓内含有的第一螺旋输送机将物料输送到大杂质分选设备。

大杂质分选设备用于去除原物料中的大体积杂质,螺旋输送机用于将大杂质分选设备分选后的物料送料至粉碎机,粉碎机用于对物料进行粉碎,螺旋压榨机用于将粉碎机粉碎后的物料进行压榨,螺旋沉砂机用于将压榨后的物料进行除砂,固液分离机用于将除砂后的物料进行固液分离,固液分离机得到的固体物料进入厌氧发酵罐进行厌氧发酵,厌氧发酵后的物料进入调配池,调配后进入好氧堆肥设备进行堆肥。

优选的,所述的厌氧发酵罐为cstr厌氧发酵罐,中温厌氧cstr设备反应温度低,降低使用成本。

优选的,厌氧发酵后的物料进入调配池,同时向调配池内加入秸秆、花生壳等辅料进行调配,调节好物料营养及含水率,然后该物料进入好氧堆肥设备中进行堆肥。

优选的,所述的大杂质分选设备与粉碎机之间设置有第二螺旋输送机,大杂质分选设备的细料出料口连接第二螺旋输送机的进料口,第二螺旋输送机的出料口连接粉碎机的进料口。

优选的,所述的粉碎机与螺旋压榨机之间设置有无轴螺旋输送机,粉碎机的出料口连接无轴螺旋输送机的进料口,无轴螺旋输送机的出料口连接螺旋压榨机的进料口。

优选的,所述的螺旋压榨机的出料口通过泵连接螺旋沉砂机的进料口,螺旋压榨机的排出的浆料经泵提升进入螺旋沉砂器。

优选的,所述的大杂质分选设备包括第一壳体,第一壳体内设置有上开口的筛笼,筛笼的上开口处固定设置有连接杆,连接杆与固定设置于第一壳体上的第一驱动电机的电机轴连接,连接杆上还旋转安装有第一搅拌轴,第一搅拌轴通过传动装置与第一驱动电机的电机轴连接,第一驱动电机的电机轴带动筛笼旋转、同时驱动第一搅拌轴旋转,第一搅拌轴位于筛笼内,且第一搅拌轴上布设有多个搅拌桨,第一壳体上设置有位于筛笼上方的进料口,筛笼的底板一端铰接于筛笼的侧壁,筛笼的底板的另一端通过插销与筛笼的侧壁固定连接,筛笼的底板密封筛笼的下开口,筛笼的侧壁和底板上均设置有筛孔,第一壳体的底部设置有细料出料口,第一壳体的侧壁设置有便于操作插销的操作门,插销拔出后,底板绕铰接部旋转打开,筛笼内的粗料从细料出料口或操作门排出。

所述的粉碎机包括第二壳体,第二壳体内设置有沿水平方向设置的第一主轴,第一主轴旋转安装于第二壳体内,且第一主轴与固定安装于第二壳体上的第二驱动电机的电机轴连接,第一主轴上设置有多个沿径向延伸的粉碎辊,第二壳体的上部设置有进料口,第二壳体的底部设置有出料口。

所述的螺旋压榨机包括第一筒体和旋转安装于第一筒体内的第二主轴,第一筒体的两侧分别设置有进料口和出料口,第二主轴与固定安装于第一筒体上的第三驱动电机的电机轴连接,第二主轴上设置有高压螺旋叶片,且沿物料输送方向高压螺旋叶片的螺距逐渐减小。

所述的螺旋沉砂机包括第三壳体和第二搅拌轴,第二搅拌轴旋转安装于第三壳体内,且第二搅拌轴与固定设置于第三壳体上的第四驱动电机的电机轴连接,第二搅拌轴上沿轴向依次设置有第一旋叶和第二旋叶,第一旋叶位于第二旋叶上方,第一旋叶的叶径小于第二旋叶的叶径,第一旋叶在轴向上的宽度大于第二旋叶在轴向上的宽度,第三壳体的中部设置有进料口,第三壳体的底部设置有排砂口,第三壳体上部设置有出料口。两种旋叶使得第三壳体内流体形成的双涡流的强度存在层级差异,可以大幅提高沉降效率。

所述的固液分离机包括第二筒体和旋转安装于第二筒体内的第三主轴,第二筒体的两侧分别设置有进料口和固体出料口,第三主轴与固定安装于第二筒体上的第五驱动电机的电机轴连接,第三主轴上设置有螺旋叶片,第二筒体的下部包覆有集水箱,第二筒体的侧壁位于集水箱内的部分设置有透水孔,集水箱设置有排水口。

所述的厌氧发酵罐包括第四壳体和第三搅拌轴,第三搅拌轴旋转安装于第四壳体内,且第三搅拌轴与固定设置于第四壳体上的第六驱动电机的电机轴连接,第三搅拌轴上设置有搅拌桨,第四壳体的顶部设置进料口,第四壳体的底部设置有出料口,第四壳体的上部设置有排气口,排气口连接有第一气体净化装置。优选的,所述的第四壳体的外部套装有为第四壳体提供热能的第一夹套层,所述的第一夹套层具有进水口和排水口。通过向第一夹套层充入热水为第四壳体提供热能。

所述的好氧堆肥设备包括第五壳体和第四搅拌轴,第四搅拌轴旋转安装于第五壳体内,且第四搅拌轴通过传动装置与固定设置于第五壳体上的第七驱动电机的电机轴连接,第四搅拌轴上设置有搅拌桨,所述的第四搅拌轴的内部设置有沿轴向延伸的第一气道,所述的搅拌桨的内部设置连通所述第一气道的第二气道,搅拌桨上还设置有连通第二气道与搅拌桨外部空间的排气孔,第四搅拌轴的第一气道连接鼓风机,第五壳体的顶部设置进料口,第五壳体的底部设置有出料口,第五壳体的上部设置有排气口,排气口连接有第二气体净化装置。优选的,所述的第五壳体的外部套装有为第五壳体提供热能的第二夹套层,所述的第二夹套层具有进水口和排水口。通过向第二夹套层充入热水为第五壳体提供热能。所述的好氧堆肥设备还包括气体换热器,鼓风机的进气口连接气体换热器的管程出口,第五壳体的排气口连接气体换热器的壳程进口,气体换热器的壳程出口连接第二气体净化装置。

本实用新型具有以下优点:

本实用新型集预处理-厌氧发酵-好氧堆肥功能于一体,占地面积小,操作简单,节省土地面积及人工成本。通过预处理后的物料中温厌氧处理效果好,发酵效果更加理想,且厌氧发酵产生废气易于收集,气味较小;厌氧发酵后出来的物料经过调配后,好氧堆肥效果好,好氧堆肥设备的机体全密封,可直接进行除臭处理,气味小。结构优良,处理效率高,处理效果好,具有广泛地应用前景,实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述:

如图1所示,一种有机废弃物处理系统,包括依次设置的大杂质分选设备1、粉碎机2、螺旋压榨机3、螺旋沉砂器4、固液分离机5、厌氧发酵罐6、调配池7和好氧堆肥设备8,大杂质分选设备1的细料出料口18连接粉碎机2的进料口,粉碎机2的出料口连接螺旋压榨机3的进料口,螺旋压榨机3的出料口连接螺旋沉砂器4的进料口,螺旋沉砂器4的出料口连接固液分离机5的进料口,固液分离机5的固体出料口连接厌氧发酵罐6的进料口,厌氧发酵罐6的出料口连接调配池7的进料口,调配池7的出料口连接好氧堆肥设备8的进料口。

所述的有机废弃物处理系统还包括用于将有机废弃物上料至大杂质分选设备1的上料装置9。进一步优选的,所述的上料装置9为第一螺旋输送机,第一螺旋输送机的排料口连接大杂质分选设备1的进料口。物料从收运车的后部直接卸入料仓,料仓内含有的第一螺旋输送机将物料输送到大杂质分选设备1。

大杂质分选设备1用于去除原物料中的大体积杂质,螺旋输送机用于将大杂质分选设备1分选后的物料送料至粉碎机2,粉碎机2用于对物料进行粉碎,螺旋压榨机3用于将粉碎机2粉碎后的物料进行压榨,螺旋沉砂机用于将压榨后的物料进行除砂,固液分离机5用于将除砂后的物料进行固液分离,固液分离机5得到的固体物料进入厌氧发酵罐6进行厌氧发酵,厌氧发酵后的物料进入调配池7,调配后进入好氧堆肥设备8进行堆肥。

优选的,所述的厌氧发酵罐6为cstr厌氧发酵罐6,中温厌氧cstr设备反应温度低,降低使用成本。

优选的,厌氧发酵后的物料进入调配池7,同时向调配池7内加入秸秆、花生壳等辅料进行调配,调节好物料营养及含水率,然后该物料进入好氧堆肥设备8中进行堆肥。

优选的,所述的大杂质分选设备1与粉碎机2之间设置有第二螺旋输送机10,大杂质分选设备1的细料出料口18连接第二螺旋输送机10的进料口,第二螺旋输送机10的出料口连接粉碎机2的进料口。

优选的,所述的粉碎机2与螺旋压榨机3之间设置有无轴螺旋输送机20,粉碎机2的出料口连接无轴螺旋输送机20的进料口,无轴螺旋输送机20的出料口连接螺旋压榨机3的进料口。

优选的,所述的螺旋压榨机3的出料口通过泵连接螺旋沉砂机的进料口,螺旋压榨机3的排出的浆料经泵提升进入螺旋沉砂器4。

优选的,所述的大杂质分选设备1包括第一壳体11,第一壳体11内设置有上开口的筛笼12,筛笼12的上开口处固定设置有连接杆13,连接杆13与固定设置于第一壳体11上的第一驱动电机14的电机轴连接,连接杆13上还旋转安装有第一搅拌轴15,第一搅拌轴15通过传动装置与第一驱动电机14的电机轴连接,第一驱动电机14的电机轴带动筛笼12旋转、同时驱动第一搅拌轴15旋转,第一搅拌轴15位于筛笼12内,且第一搅拌轴15上布设有多个搅拌桨,第一壳体11上设置有位于筛笼12上方的进料口,筛笼12的底板16一端铰接于筛笼12的侧壁,筛笼12的底板16的另一端通过插销17与筛笼12的侧壁固定连接,筛笼12的底板16密封筛笼12的下开口,筛笼12的侧壁和底板16上均设置有筛孔,第一壳体11的底部设置有细料出料口18,第一壳体11的侧壁设置有便于操作插销17的操作门19,插销17拔出后,底板16绕铰接部旋转打开,筛笼12内的粗料从细料出料口18或操作门19排出。

所述的粉碎机2包括第二壳体21,第二壳体21内设置有沿水平方向设置的第一主轴22,第一主轴22旋转安装于第二壳体21内,且第一主轴22与固定安装于第二壳体21上的第二驱动电机23的电机轴连接,第一主轴22上设置有多个沿径向延伸的粉碎辊,第二壳体21的上部设置有进料口,第二壳体21的底部设置有出料口。

所述的螺旋压榨机3包括第一筒体31和旋转安装于第一筒体31内的第二主轴32,第一筒体31的两侧分别设置有进料口和出料口,第二主轴32与固定安装于第一筒体31上的第三驱动电机33的电机轴连接,第二主轴32上设置有高压螺旋叶片34,且沿物料输送方向高压螺旋叶片34的螺距逐渐减小。

所述的螺旋沉砂机包括第三壳体41和第二搅拌轴42,第二搅拌轴42旋转安装于第三壳体41内,且第二搅拌轴42与固定设置于第三壳体41上的第四驱动电机43的电机轴连接,第二搅拌轴42上沿轴向依次设置有第一旋叶44和第二旋叶45,第一旋叶44位于第二旋叶45上方,第一旋叶44的叶径小于第二旋叶45的叶径,第一旋叶44在轴向上的宽度大于第二旋叶45在轴向上的宽度,第三壳体41的中部设置有进料口,第三壳体41的底部设置有排砂口46,第三壳体41上部设置有出料口。两种旋叶使得第三壳体41内流体形成的双涡流的强度存在层级差异,可以大幅提高沉降效率。

所述的固液分离机5包括第二筒体51和旋转安装于第二筒体51内的第三主轴52,第二筒体51的两侧分别设置有进料口和固体出料口,第三主轴52与固定安装于第二筒体51上的第五驱动电机53的电机轴连接,第三主轴52上设置有螺旋叶片,第二筒体51的下部包覆有集水箱54,第二筒体51的侧壁位于集水箱54内的部分设置有透水孔,集水箱54设置有排水口55。

所述的厌氧发酵罐6包括第四壳体61和第三搅拌轴62,第三搅拌轴62旋转安装于第四壳体61内,且第三搅拌轴62与固定设置于第四壳体61上的第六驱动电机63的电机轴连接,第三搅拌轴62上设置有搅拌桨,第四壳体61的顶部设置进料口,第四壳体61的底部设置有出料口,第四壳体61的上部设置有排气口,排气口连接有第一气体净化装置64。优选的,所述的第四壳体61的外部套装有为第四壳体61提供热能的第一夹套层65,所述的第一夹套层65具有进水口和排水口55。通过向第一夹套层65充入热水为第四壳体61提供热能。

所述的好氧堆肥设备8包括第五壳体81和第四搅拌轴82,第四搅拌轴82旋转安装于第五壳体81内,且第四搅拌轴82通过传动装置与固定设置于第五壳体81上的第七驱动电机83的电机轴连接,第四搅拌轴82上设置有搅拌桨,所述的第四搅拌轴82的内部设置有沿轴向延伸的第一气道,所述的搅拌桨的内部设置连通所述第一气道的第二气道,搅拌桨上还设置有连通第二气道与搅拌桨外部空间的排气孔84,第四搅拌轴82的第一气道连接鼓风机,第五壳体81的顶部设置进料口,第五壳体81的底部设置有出料口,第五壳体81的上部设置有排气口,排气口连接有第二气体净化装置85。优选的,所述的第五壳体81的外部套装有为第五壳体81提供热能的第二夹套层86,所述的第二夹套层86具有进水口和排水口55。通过向第二夹套层86充入热水为第五壳体81提供热能。所述的好氧堆肥设备8还包括气体换热器87,鼓风机的进气口连接气体换热器87的管程出口,第五壳体81的排气口连接气体换热器87的壳程进口,气体换热器87的壳程出口连接第二气体净化装置85。

本实用新型集预处理-厌氧发酵-好氧堆肥功能于一体,占地面积小,操作简单,节省土地面积及人工成本。通过预处理后的物料中温厌氧处理效果好,发酵效果更加理想,且厌氧发酵产生废气易于收集,气味较小;厌氧发酵后出来的物料经过调配后,好氧堆肥效果好,好氧堆肥设备8的机体全密封,可直接进行除臭处理,气味小。结构优良,处理效率高,处理效果好,具有广泛地应用前景,实用性强。

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